核能和化石燃料發(fā)電廠需要消耗大量的水來冷卻,這些水隨后會以水蒸氣的形式浪費掉。現(xiàn)在,麻省理工學(xué)院(MIT)的工程師們研發(fā)出了一種新系統(tǒng),可以回收再利用這些流失的水。
巨大的白色“蒸汽柱”是發(fā)電廠周圍常見的景象。在美國,從湖泊、河流和井中抽取的所有水中,約有五分之二不是用于農(nóng)業(yè)、飲用或衛(wèi)生,而是用于冷卻以化石燃料或核能發(fā)電的發(fā)電廠。蒸發(fā)制冷所產(chǎn)生的白色氣體有時會成為一種滋擾,在某些情況下甚至?xí)a(chǎn)生危險。
因此,為了減少這些發(fā)電廠的用水需求及浪費問題,科學(xué)家們也一直在致力于開發(fā)一種回收系統(tǒng)。以前的技術(shù)旨在從霧或蒸汽中擠出水,通常依賴于高表面積的材料,水滴可以附著。據(jù)了解,MIT此次開發(fā)的技術(shù)有一定程度上的相似之處,但比前者效率更高。
根據(jù)MIT的說法,該系統(tǒng)可以收集這些水蒸氣,隨后將其凈化并循環(huán)到其他需要用水的系統(tǒng)中去。
具體而言,研究人員首先通過用一束帶電粒子或離子擊打微小的水滴,使每個水滴帶上輕微的電荷,可以使蒸汽收集更加有效。然后,液滴流通過帶有相反電荷的金屬絲網(wǎng),如窗紗。這會導(dǎo)致液滴被強烈地吸引到網(wǎng)格上,在那里它們由于重力而掉落并可以收集在放置在網(wǎng)格下方的托盤中。
在一系列的實驗室測試表明這一概念是可行的之后,該團(tuán)隊在麻省理工學(xué)院的兩個研究電廠設(shè)施中測試了該系統(tǒng),一個由天然氣供電,另一個由核能供電。在這兩種情況下,白色氣體幾乎都消失了,捕獲的水非常純凈——比進(jìn)入發(fā)電廠冷卻系統(tǒng)的水的純度高60倍,比普通飲用水的純度還高10倍左右。
研究人員指出,該系統(tǒng)應(yīng)該能夠減少20%的水消耗。它的純度意味著它也可以通過管道回到一般的供水系統(tǒng)中。此外,兩項大規(guī)模測試將于今年在商業(yè)運營的工廠開始:一個是900兆瓦的發(fā)電廠,另一個是化學(xué)制造工廠。